Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)

12. szám - Dr. Dávid László: Légbuborékos vízhozammérés vizsgálata

540 Hidrológiai Közlöny 1968. 12. sz. i Dávid L.: Légbuborékos vízhozamméres 3. Az átlagos mélység alapján az alábbi táblázatból kiválasztjuk a D-1. Hic [m] D [mm] 0,0—0,6 j 0,5 0,5—1,2 1,0 1,0—3,0 2,0 4. A hidraulikai adatok ismeretében az 5. ábrából meghatározzuk a határozott vízhozamábra szempontjából még megengedhető fajlagos léghozamot. Ha 1) nagyobb 0,5 mm-nél, akkor ezt a Qtjn-1 a nyílásterület növekedésének megfelelően megnöveljük. Igv megkapjuk a méréshez szükséges Qz/n-1. 5. A vízszintes nyílástávolságot a z=0,08— —0,09 S összefüggés alapján vesszük fel. Az z és S ismeretében ki tudjuk számítani a nyílások számát. n-t. 6. Az n és Qijjn segítségével megkapjuk a biztosítandó léghozamot QiA. A levegőztető berendezést ennek figyelembevételével kell méretezni. A szakaszos légbevezetés ideje — a szelvény méretétől függően — célszerű, ha eléri a 3—5 percet. A folyamatos légbevezetés azonban célszerűbb. A légforrás esetleg oldalkocsis motoron a vízmérővel együtt mozoghat és akkor mérésnél csak rá kell kapcsolni a levegőztető csőre. 7. A nyílásokat az említett legkedvezőbb iránynak megfelelően kell elhelyezni. 8. Az 1. pontban megadott jellemzőkből ki tudjuk számolni az áramlás lehetséges Reynolds számait, (szélső értékeket). Ezekhez a S. ábrából megállapíthatjuk a illetve Wh értékeket. A méréshez a Wh értékek átlagát fogadhatjuk el. Ennek ellenőrzésére a ÍÍ'/I -t célszerű hitelesítési mérésekkel is meghatározni. 9. A csőtagok hosszát a szelvény méreteinek ismeretében úgy kell megállapítani, hogy a hajlékonyan egymáshoz kapcsolt csőtagok a szelvény alakját akadálytalanul követni tudják, de ne legyenek túl rövidek sem. A vízállás változástól függően a szabat! levegőre kerülő levegőztető nyílások eltöméséről gondoskodni kell. 10. A bázisnégyszöget a víz színén vagy annak közvetlen közelében kell elhelyezni. Kisebb vízfolyásoknál jól használható a laboratóriumi vizsgálatok kapcsán bemutatott úszókeret. 11. A fényképezés ha csak lehet, felülről és középről történjék. Ha nem oldható meg, akkor a vízhozamábra középvonalából, oldalról, a 9. képnek megfelelően. 12. A fényképek értékelésénéi a vízhozamábra határvonalát a buboréksáv középvonalában kell meghúzni. Az F' területet a 15. egyenlet segítségével kell meghatározni. Egy-egy mérésről célszerű 2—2 képet készíteni és azokat külön-külön értékelve, a vízhozamábrát a kettő átlagában kell megállapítani. A mérés hordozható kivitelben történő megvalósításánál is általában az elmondottak az irányadók. A csővezeték kialakításánál azonban biztosítani kell a szállíthatóság és a könnyű, gyors illesztési lehetőség követelményét. 6. Összefoglalás A tanulmány a nyílt felszínű csatornák vízhozammérésére alkalmas új eljárás, a légbuborékos vízhozammérés vizsgálatával foglalkozik. A vízszállítás és a buborékmozgás jellemzőiből (1. ábra) levezettük az eljárás alapegyenletét, amely szerint a vízhozam a buborék állandónak feltételezett emelkedési végsebességének és a vízhozamábra területének szorzataként számítható. A vizsgálat tárgyát az alapfeltevés vizsgálata képezte. Széles körű irodalmi tanulmányt folytattunk, amelyből megállapítottuk a buborék emelkedési sebességét befolyásoló tényezőket. A vízhozamábra rögzítésére és felületének meghatározására a fényképes arányossági eljárás (2. ábra) javasolható. A befolyásoló tényezők hatásának vizsgálatára laboratóriumi és helyszíni méréseket végeztünk. A laboratóriumi méréseket a 3. ábrán látható berendezés segítségével hajtottuk végre. A mérések során kapott jellemző fényképek az 1—6. képeken láthatók. A mérések igazolták az eljárás alapgondolatá7iak helyességét (4. ábra). Az emelkedési sebességet befolyásoló tényezők hatását vizsgálva (5. és 6. ábra) arra a megállapításra jutottunk, hogy áramló víz esetén az áramlás Reynolds száma befolyásolj a a buborékhalmaz emelkedési végsebességét (7. ábra). Ezt támasztja alá a laboratóriumi és a helyszíni mérések (7—9. kép) eredményeként nyert adatokat, valamint más kutatók mérési eredményeit együttesen bemutató 8. ábra. Megállapítható tehát, hogy a buborékhalmaz emelkedési végsebessége — előírt levegőztető körülmények mellett — állandó és áramló vízben nagyobb (az áramlás Reynolds számának megfelelően) mint nyugvó vízben. A mérési eljárás középhibája ±4—5%-ra tehető. Végezetül az eljárás értékelésével foglalkozunk, részletesen ismertetve az előnyeit, hátrányait, majd pedig a gyakorlati megvalósítás módszerét és az eljárás alkalmazási területét ismertetjük. IRODALOM [1] VID V. E.—-Szemenov V. I.: Opát ismerenija raszhodov vodu v kanalah integral'no — fotograficseszkim metodom. Meteorologija i Hidrologija, 1964. No. 3. [2] Légbuborékos vízhozammérés. Ismerteti: Dávid László—Török László—Vízügyi Közlemények. 1965/1. [3] Lewandowski I. B.: Charakterystyka bydraulicsna urzadzenia o przeptywie wvzuszenya przaz sprozone powietrze. (Sűrített levegővel áramoltatott berendezés hidraulikai jellemzése). Archiwum Hydroteehniki, Warsawa 1965. (XII. kötet, 4. füzet. 227— 270. oldal). [4] Benzing B. J .—Myers .1. E.: Low frequency bubble formation at horizontal cireular orifices (Alacsony frekvenciájú buborékképződés vízszintes körszelvényű nyílásokon.) Industrial and Engineering Ghemistry. 47. k. 10. sz. 1955. 2087 old. [5] Van Krovelen. D. W.—Hoftijzer P. S.: Studies of gas-bubble formation — calculation of interfacial area in bubble contactors (Tanulmányok a gázbuborékképződés számításával kapcsolatban.) Chemical Éngineering Progress, 46 k. I. sz. 1950. 29. old.